WIND-AREA. GIS-gestützte Standortsuche für Kleinwindkraftanlagen. auf der Basis hochauflösender Fernerkundungsdaten

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1 WIND-AREA GIS-gestützte Standortsuche für Kleinwindkraftanlagen. auf der Basis hochauflösender Fernerkundungsdaten erikdegraaf - Fotolia.com esinel_888- Fotolia.com Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 1

2 Ein Forschungsprojekt aus dem Forschungsfeld Erneuerbare Energien im Landmanagement des Frankfurter Forschungsinstitutes für Architektur, Bauingenieurwesen und Geomatik Prof. Dr. Martina Klärle / Ute Langendörfer Fachbereich 1: Architektur, Bauingenieurwesen, Geomatik Fachhochschule Frankfurt am Main Nibelungenplatz Frankfurt am Main Tel.: 069 / oder martina.klaerle@fb1.fh-frankfurt.de Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 2

3 Die Erkenntnis : Eine Informationslücke! exakte Geo-Daten Bedarf an Flächenanalysen für Erneuerbare Energien f (x) Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 3

4 Die Bedeutung für die Gesellschaft : f (x) verlässlicher Klimaschutz soziale Gerechtigkeit regionale Wertschöpfung Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 4

5 flächendeckendes automatisiertes Solar- Dachkataster ganzheitliche Potentialanalyse für Erneuerbare Energien Extraktion von Starkwinden für Kleinstwindrädern Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 5

6 Ziele von WIND-AREA automatisierte Potenzialkarten für Kleinwindanlagen Extraktion von sehr guten Standorten für Kleinwindanlagen Im Urbanen und ländlichen Raum Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 6

7 Formen von Kleinwindkraftanlagen Quelle: By Ssgxnh, via Wikimedia Commons Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 7

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9 Quelle: 2011 tarihinde yayımlandı Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 9

10 Quelle: ECO Whisper Turbine 650 Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 10

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12 Strom aus dem First Walzwindgeneratoren Quelle: Kraftwerk-Künstlerdorf Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 12

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14 Notwendigkeit der Forschung! Keine flächendeckenden Windmessungen extrem unterschiedliche Windgeschwindigkeit in Bodennähe Messungen sind unrentabel (< 25%) Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 15

15 Der große Effekt! Ertrag kwh Windgeschwindigkeit in m/s V³ Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 16

16 Bewertungs- und Berechnungsmethodik Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 18

17 Abgrenzung gegenüber Großwindanlagen Windpotenzialanalyse auf der Basis hochauflösender Laserscannerdaten Rauigkeit Aufgrund Nutzungsdaten (ALKIS) Strömungsmodelle auf der Basis von exakten 3D-Daten und Nutzungsdaten im m²-bereich Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 19

18 Besonderheiten bei der Standortsuche für Kleinwindanlagen gegenüber Großwindanlagen Gebäude Landnutzung Venturi Effekt Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 20

19 Strömungssimulation Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 28

20 Urban Außenbereich Ergebnisse 2 Testgebiete in Frankfurt 1 Testgebiet im ländlichen Raum (RP Gießen) 1 Testgebiet in Waldaschaff Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 29

21 Testgebiete in Frankfurt Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 32

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26 Ergebnisse abhängig von der Punktdichte 4-Punkte 20 Punkte Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 37

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33 3.2 Besprechung der Standortanalyse auf Basis der Potenzialkarten Quelle: Bing maps Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 44

34 3.2 Besprechung der Standortanalyse auf Basis der Potenzialkarten Quelle: Bing maps Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 45

35 Stromertrag stark abhängig vom exakten Standort Beispiel einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung: SPkt 1 SPkt 2 Abstand 3m Windgeschwindigkeit 1,3m/sec 3,9m/sec Nennleistung 350 Watt 90kW kwh Nennleistung 10kW kwh kWh Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 47

36 Beispiel Waldaschaff (Bayern) Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 48

37 Feinmodell 1 m -10 m über Grund 10m 9 m 8 m 7 m 6 m 5 m 4 m 3 m 2 m 1 m Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 49

38 Beispielgebiet I und II Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 50

39 Beispielgebiet I 10 m 9 m 8 m 7 m 6 m 5 m 4 m 3 m 2 m 1 m Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 51

40 Beispielgebiet I und II Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 52

41 Beispielgebiet II 10 m 9 m 8 m 7 m 6 m 5 m 4 m 3 m 2 m 1 m Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 53

42 Bebauungsplan Wind DVW-Merkblatt Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 54

43 Danke für Ihr Interesse!!! Contact Prof. Dr. Martina Klärle Frankfurt University of Applied Sciences Nibelungenplatz Frankfurt am Main FON: 069 / oder martina.klaerle@fb1.fh-frankfurt.de Prof. Dr. Martina Klärle, Anne Behl WIND-AREA Seite 55